CN116285266A - 一种生物全降解抗菌手机保护膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种生物全降解抗菌手机保护膜，它是由以下重量份比的原料制成：聚乳酸93‑98份，改性剂1‑4份，助剂1‑3份，抗菌剂0.5‑2份，抗氧化剂0.2‑0.6份。本发明生产的手机保护膜不仅完全可生物降解，而且具有良好的抗菌性和抗光老化性，有效解决了手机保护膜的污染问题，同时提高了使用过程的卫生安全性。
Description
技术领域
本发明涉及到包装保护膜材料技术领域，具体涉及一种生物全降解抗菌手机保护膜及其制备方法。
背景技术
手机膜保护膜是可用于装裱手机机身表面、屏幕及其它有形物体的一种冷裱膜，其主要为PP、PVC以及PET材质。随着手机等数码产品与每个人生活和工作联系越来越紧密，手机保护膜作为消耗品也暴露了一些弊端，一是现有手机保护膜均为不可降解材质，会带来环保问题，不利于人们的使用；二是手机作为生活附属品，在被使用的时候不能很好的抗菌，给人们的使用过程带来了一定的卫生安全隐患。为此我们提出生物全降解抗菌手机保护膜及其制备方法。
聚乳酸（polylactic acid，PLA）是以生物发酵生产的乳酸为主要原料聚合得到的高分子材料。PLA原料来源广泛，如玉米、木薯、秸秆、芦苇等可再生资源，生产过程无污染，下游产品可生物降解，使用后的PLA在堆肥条件下，完全降解为二氧化碳和水，实现在自然界中的生态循环，不会对环境造成污染。PLA还具有可靠的生物安全性、生物可降解性、良好的力学性能和易加工性，被广泛用于包装、纺织、农业和医学等行业，但目前其在数码产品行业中还未有实际应用。
抗菌剂指能够在一定时间内，使某些微生物（细菌、真菌、酵母菌、藻类机病毒等的生长或繁殖保持在必要水平以下的化学物质。常用的抗菌剂有吡罗克酮乙醇胺盐、吡啶硫酮锌等，这两类抗菌剂均具有优异的热稳定性，目前已广泛的应用于养发液和护发素等洗护类化妆品中。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生物全降解抗菌手机保护膜，进而提供该手机保护膜的制备方法。
本发明采用的技术方案是：一种生物全降解抗菌手机保护膜，它是由以下重量份比的原料制成：聚乳酸93-98份，改性剂1-4份，助剂1-3份，抗菌剂0.5-2份，抗氧化剂0.2-0.6份。
优选的，所述的一种生物全降解抗菌手机保护膜，它是由以下重量份比的原料制成：聚乳酸94.25份，改性剂2.5份，助剂2份，抗菌剂0.75份，抗氧化剂0.5份。
进一步的，所述的改性剂为PBAT、TPU或PBS的一种或多种。
进一步的，所述的抗菌剂为吡罗克酮乙醇胺盐、吡啶硫酮锌其中的一种或多种。
进一步的，所述的抗氧化剂为季戊四醇酯。
进一步的，所述的助剂是由以下重量份比的原料制成：阻燃剂全氟丁基磺酸钾25份，巴斯夫770光稳定剂50份，热稳定剂硬脂酸25份；
所述的助剂的生产工艺为：
将全氟丁基磺酸钾、巴斯夫770、硬脂酸真空干燥24-48h，干燥温度为40-50℃，真空度为-0.05~-0.1Mpa；将上述干燥后的物料，按照配方比例混合后加入高速混料机中混合均匀，转速为750rpm/min，混合时间3-5min，混合后的助剂至于真空密封袋中保存备用。
一种生物全降解抗菌手机保护膜，其生产工艺为：
步骤一：熔融，将聚乳酸、改性剂、助剂、抗菌剂以及抗氧化剂按照原料配方比例混合均匀后加入双螺杆挤出机中，加热熔融温度为160-175℃，在双螺杆挤出机中的停留时间为4-6min；
步骤二：挤膜，原料经混合熔融后，由双螺杆挤出机挤出成膜，膜的宽度为1100-1200mm，厚度为0.10-0.15mm；
步骤三：模切，保护膜挤出完成后要上圆刀机进行模切成型。
本发明的有益效果在于:
本发明生产的手机保护膜不仅完全可生物降解，而且具有良好的抗菌性和抗光老化性，有效解决了手机保护膜的污染问题。
本发明采用PLA作为手机保护膜主体材料，PLA具有较高的刚性和优异的透光性，用其制备的手机膜能够满足透光、保护需求。除此之外，本发明用吡罗克酮乙醇胺盐赋予复合材料抗菌性能，抗氧剂能够降低树脂在加工过程中的降解。生产的手机保护膜不仅完全可生物降解，而且具有良好的抗菌性，提高了使用过程的卫生安全性。
具体实施方式
下面结合具体实施例和对比实施例，对本发明的方案作进一步的说明。
实施例1
一种生物全降解抗菌手机保护膜，它是由以下重量份比的原料制成：聚乳酸95.75份，PBS1.5份，助剂2份、吡罗克酮乙醇胺盐0.25份、季戊四醇酯0.5份。
其生产工艺为：
步骤一：熔融，将聚乳酸、PBS，助剂、吡罗克酮乙醇胺盐按照原料配方比例混合均匀后加入双螺杆挤出机中，加热熔融温度为160℃，在双螺杆挤出机中的停留时间为4min；
步骤二：挤膜，原料经混合熔融后，由双螺杆挤出机挤出成膜，膜的宽度为1100-1200mm，厚度为0.10-0.15mm；
步骤三：模切，保护膜挤出完成后要上圆刀机进行模切成型。
实施例2
一种生物全降解抗菌手机保护膜，它是由以下重量份比的原料制成：聚乳酸95份，TPU2份，助剂2份、吡啶硫酮锌0.5份、季戊四醇酯0.5份。
其生产工艺为：
步骤一：熔融，将聚乳酸、TPU，助剂、吡啶硫酮锌、季戊四醇酯按照原料配方比例混合均匀后加入双螺杆挤出机中，加热熔融温度为170℃，在双螺杆挤出机中的停留时间为5min；
步骤二：挤膜，原料经混合熔融后，由双螺杆挤出机挤出成膜，膜的宽度为1100mm，厚度为0.15mm；
步骤三：模切，保护膜挤出完成后要上圆刀机进行模切成型。
实施例3
一种生物全降解抗菌手机保护膜，它是由以下重量份比的原料制成：聚乳酸94.25份，PBAT2.5份，助剂2份、吡罗克酮乙醇胺盐0.75份、季戊四醇酯0.5份。
其生产工艺为：
步骤一：熔融，将聚乳酸、PBAT，助剂、吡罗克酮乙醇胺盐、季戊四醇酯按照原料配方比例混合均匀后加入双螺杆挤出机中，加热熔融温度为175℃，在双螺杆挤出机中的停留时间为6min；
步骤二：挤膜，原料经混合熔融后，由双螺杆挤出机挤出成膜，膜的宽度为1200mm，厚度为0.15mm；
步骤三：模切，保护膜挤出完成后要上圆刀机进行模切成型。
实施例4
一种生物全降解抗菌手机保护膜，它是由以下重量份比的原料制成：聚乳酸93.5份，PBAT3份，助剂2份、吡啶硫酮锌1份、季戊四醇酯0.5份。
其生产工艺为：
步骤一：熔融，将聚乳酸、PBAT，助剂、吡啶硫酮锌、季戊四醇酯按照原料配方比例混合均匀后加入双螺杆挤出机中，加热熔融温度为175℃，在双螺杆挤出机中的停留时间为6min；
步骤二：挤膜，原料经混合熔融后，由双螺杆挤出机挤出成膜，膜的宽度为1100-1200mm，厚度为0.15mm；
步骤三：模切，保护膜挤出完成后要上圆刀机进行模切成型。
对比例1
取真空干燥后的聚乳酸100份加入双螺杆挤出机中，加热熔融温度为160-175℃，在双螺杆挤出机中的停留时间为4-6min。由双螺杆挤出机挤压成宽度为1100-1200mm，厚度为0.10-0.15mm的膜。保护膜挤出完成后要上圆刀机进行模切成型，模切膜片尺寸150mm×75mm。
对上述实施例得到的全降解手机保护膜进行膜厚度、拉伸强度、断裂伸长率、抑菌、降解率、透光率等性能的测定，测定结果详见表1所示。
厚度的测定方法为：在样品膜的中间及四周随机选取5个点，用测厚仪测量厚度，并取平均值。
拉伸强度、断裂伸长率的测定方法为：将样品膜裁成100mm×10mm的长方形，固定在电子万能试验机夹具上，速度为100mm/min。
抑菌性的测定方法为：取直径5mm的膜样品，贴于琼脂平板上，取0.5mL含菌量为106个/mL的大肠杆菌菌液滴在平板上，并涂抹均匀。至于恒温培养箱中37℃培养24h，观察并测量抑菌圈直径。
降解率的测定方法为：将样品膜称重后，至于堆肥条件下180day，通过失重量计算样品降解率。
透光率的测定方法：将样品膜裁成10mm×10mm的长方形，使用雾度计测试样品膜的透光率。
表1 不同实施例和对比例力学性能、抑菌率、降解率及透光率实验结果
| 厚度（mm） | 拉伸强度（Mpa） | 断裂伸长率(%) | 抑菌率圈直径（mm） | 降解率(%) | 透光率（%） | |
| 对比例 | 0.12 | 32.7 | 4.5 | 0 | 97.93 | 92.4 |
| 实施例1 | 0.13 | 31.3 | 8.7 | 5.90 | 98.10 | 91.6 |
| 实施例2 | 0.12 | 29.5 | 10.4 | 6.78 | 97.83 | 90.7 |
| 实施例3 | 0.12 | 28.7 | 13.9 | 8.35 | 97.78 | 90.1 |
| 实施例4 | 0.13 | 28.1 | 15.1 | 9.14 | 97.91 | 89.3 |
由表1可知，添加改性剂、助剂、抗菌剂和抗氧化剂后，手机保护膜共混料的断裂伸长率和抗菌性都呈线性增加，透光率呈线性下降，综合考虑成本与性能，优选手机保护膜原料配比为聚乳酸94.25份，改性剂2.5份，助剂2份、抗菌剂0.75份、抗氧化剂0.5份。
Claims (7)
1.一种生物全降解抗菌手机保护膜，其特征是：它是由以下重量份比的原料制成：聚乳酸93-98份，改性剂1-4份，助剂1-3份，抗菌剂0.5-2份，抗氧化剂0.2-0.6份。
2.根据权利要求1所述的一种生物全降解抗菌手机保护膜，其特征是：它是由以下重量份比的原料制成：聚乳酸94.25份，改性剂2.5份，助剂2份，抗菌剂0.75份，抗氧化剂0.5份。
3.根据权利要求1所述的一种生物全降解抗菌手机保护膜，其特征是：所述的改性剂为PBAT、TPU或PBS的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种生物全降解抗菌手机保护膜，其特征是：所述的抗菌剂为吡罗克酮乙醇胺盐、吡啶硫酮锌其中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种生物全降解抗菌手机保护膜，其特征是：所述的抗氧化剂为季戊四醇酯。
6.根据权利要求1所述的一种生物全降解抗菌手机保护膜，其特征是：所述的助剂是由以下重量份比的原料制成：阻燃剂全氟丁基磺酸钾25份，巴斯夫770光稳定剂50份，热稳定剂硬脂酸25份；
所述的助剂的生产工艺为：将全氟丁基磺酸钾、巴斯夫770、硬脂酸真空干燥24-48h，干燥温度为40-50℃，真空度为-0.05~-0.1Mpa；将上述干燥后的物料，按照配方比例混合后加入高速混料机中混合均匀，转速为750rpm/min，混合时间3-5min，混合后的助剂至于真空密封袋中保存备用。
7.根据权利要求1所述的一种生物全降解抗菌手机保护膜，其特征是：其生产工艺为：
步骤一：熔融，将聚乳酸、改性剂、助剂、抗菌剂以及抗氧化剂按照原料配方比例混合均匀后加入双螺杆挤出机中，加热熔融温度为160-175℃，在双螺杆挤出机中的停留时间为4-6min；
步骤二：挤膜，原料经混合熔融后，由双螺杆挤出机挤出成膜，膜的宽度为1100-1200mm，厚度为0.10-0.15mm；
步骤三：模切，保护膜挤出完成后要上圆刀机进行模切成型。
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| CN202310305719.5A CN116285266A (zh) | 2023-03-27 | 2023-03-27 | 一种生物全降解抗菌手机保护膜及其制备方法 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116574292A (zh) * | 2023-07-14 | 2023-08-11 | 华安(深圳)新材料有限公司 | 一种基于淀粉类生物材料的手机玻璃光学膜 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113845761A (zh) * | 2021-08-18 | 2021-12-28 | 浙江中科应化生态新材料科技有限公司 | 一种高透明完全可降解薄膜及其制备方法 |
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2023
- 2023-03-27 CN CN202310305719.5A patent/CN116285266A/zh active Pending
Patent Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN113845761A (zh) * | 2021-08-18 | 2021-12-28 | 浙江中科应化生态新材料科技有限公司 | 一种高透明完全可降解薄膜及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 徐鼐: "《通用级聚乳酸的改性与加工成型》", vol. 1, 31 January 2016, 中国科学技术大学出版社, pages: 157 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116574292A (zh) * | 2023-07-14 | 2023-08-11 | 华安(深圳)新材料有限公司 | 一种基于淀粉类生物材料的手机玻璃光学膜 |
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